УДК 630*4

ВЛИЯНИЕ УСКОРЕННОГО ВЫРАЩИВАНИЯ ХВОЙНЫХ НАСАЖДЕНИЙ НА ПЛОТНОСТЬ И КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ

 

EFFECT ACCELERATED GROWTH CONIFEROUS PLANTATIONS ON THE DENSITY AND COMPONENT COMPOSITION PINE WOOD

 

Данилов Д.А. (ФГБНУ Ленинградский  Научно-исследовательский

институт сельского хозяйства «БЕЛОГОРКА», Ленинградская обл., РФ)

Смирнов А.П. (ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный   лесотехнический университет им. С.М. Кирова», г.Санкт-Петербург, РФ)

 

Danilov D.A. ( Leningradsky research Institute of agriculture "BELOGORKA", Leningrad region, Russian Federation)

Smirnov A.P. ("Saint-Petersburg State Forest Technical University  n. S.M. Kirov"

Saint-Petersburg, Russian Federation)

 

Проведено исследование качества древесины сосны выращиваемой по плантационному типу. Параметры древесного сырья соответствуют требованиям целлюлозно-бумажного и химии древесины  производств

The study of quality pine wood grown on the plantation type. Wood raw material parameters correspond to the requirements of the pulp and paper and chemical industries of timber

 

Ключевые слова:  плантационные культуры сосны, плотность древесины, компонентный состав древесины

Key words: pine plantation crops, wood density, the component structure of wood

 

Промышленное выращивание качественной древесины целевого назначения, в особенности для деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, является сегодня актуальной задачей. Одним из путей ликвидации дефицита древесины хвойных пород целевого назначения, является интенсивное выращивание леса на специальных плантациях. Применение научно обоснованной системы агротехнических, лесоводственных и мелиоративных мероприятий, по ускоренному лесовыращиванию, позволяет в соответствующих лесорастительных условиях получить в 30-35-летних плантационных культурах сосны и ели до 300-350 м3/га балансовой древесины, а в 45-50-летнем возрасте древостоя – 350-400 м3/га пиловочника [1,4].  Решение проблемы потребления древесных ресурсов за счет плантационного выращивания древесины сосны и обоснования пригодности такой древесины для химической переработки с целью получения целлюлозы, пригодной для использования в различных целях востребовано в настоящее время.

Целью исследования  было изучение показателей плотности и  компонентного состава древесины сосны обыкновенной  (Pinus Silvestris L.) 40 летнего возраста,  по высоте ствола, выращиваемой по плантационному типу в Орлинском участковом лесничестве, Гатчинского лесничества Ленинградской области, и рассмотреть ее пригодность для химической переработки в целлюлозно-бумажной промышленности.   

Отбор модельных деревьев в пределах плантации проводится по  ГОСТ 16483.6-80*(СТ СЭВ 1141-78) «Метод отбора модельных деревьев и кряжей для определения физико-механических свойств древесины насаждений». Базисная плотность древесины определялась методом максимального влагонасыщения по Полубояринову [3]. Определение целлюлозы  проводилось азотно-спиртовым методом,  лигнина с 72%-ной серной кислотой в   модификации Комарова. Определение пентозанов  проводилось фотоколориметрическим методом с   орсиновым реагентом. Для определения содержания смоляных веществ проводилась экстракция в аппарате Сосклета органическим растворителем – ацетоном.  Содержание экстрактивных веществ определялось методом экстракции горячей водой. Метод определения содержания золы основан на сжигании древесины в фарфоровом тигле с последующим прокаливанием остатка в муфельной печи [3,5]. Расхождение между результатами параллельных определений не  превышать 0.05%.

Изучение плотности древесины сосны показало, что этот параметр качества древесины ― 420-440 кг/м³ превышает средние данные для этой породы 400-409 кг/м³  региона исследования [1,3]. Плотность древесины варьирует больше в верхней, части ствола ― Сv =18-19%, а в  нижней части ствола меньше ― Сv =8-9%. Плотность древесины сосны выращиваемой  по плантационному типу выше средних показателей для региона исследования, что так же служит положительным фактором при использовании её для целлюлозно-бумажного производства или для нужд биоэнергетики ― выход готовой продукции из 1м³  такой древесины больше [1-3].

В целом компонентный состав исследованной древесины сосны  довольно однороден по своим показателям по сравнению с древесиной более старших естественных древостоев, что  также немаловажно для  использования её в качестве сырья для нужд целлюлозно-бумажного производства( табл.1).

 

Таблица 1- Компонентный состав  древесины сосны  обыкновенной

Высота в стволе, м

Кол-во годичных колец, шт

Целлюлоза Кюршнера - Хоффера, %

Целлюлоза за вычетом пентозанов, %

Лигнин, %

Пентозаны, %

Пентозаны в целлюлозе Кюршнера - Хоффера, %

Вещества экстрагированные в ацетоне,%

Вещества экстрагируемые водой,%

Зольность %

                                                Древесина в целом

10

8

49,20

42,14

29,73

10,18

10,18

1,60

2,73

0,08

8

8

51,21

44,31

26,71

10,70

10,70

2,65

2,00

0,10

6

13

51,63

45,23

27,20

10,12

10,12

3,29

2,60

0,10

4

17

54,29

47,95

27,61

9,60

9,60

0,93

3,18

0,09

1,3

23

53,26

53,37

26,97

7,73

7,73

3,00

3,15

0,09

0,05

29

55,74

53,88

26,51

7,18

7,18

1,58

2,6

0,11

*Все данные считались в % к массе абсолютно сухой древесины

Значительный интерес представляет суммарная диаграмма распределения всех исследованных компонентов по высоте ствола (рис.1). Свободный участок на диаграмме занимают неопределённые компоненты  древесины, в частности глюкоманнан, содержание которого в хвойных древесинах достигает – 17% . Судя по форме этого участка, данные полисахариды начинают образовываться в заметных количествах деревом с некоторым запозданием и появляется на высоте ствола 4м по достижению деревом 16 лет, когда начинается ядрообразование.

Рисунок 1- Суммарная диаграмма распределения всех исследованных компонентов по высоте ствола

 

Ускоренное выращивание древесины сосны позволяет получать однородное сырьё по своим физико-механическим и химическим показателям для нужд лесоперерабатывающих производств.

 

Список использованных источников

1.Данилов Д.А., Степаненко С.М. Строение и плотность древесины ели и сосны в плантационных культурах Ленинградской области [Текст]// Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической Академии, 2014. Вып. 204. С.35-46.

2.Смирнов А.П., Пазухина Г.А. Сравнительная оценка качества высокопродуктивных сосняков на осушенных торфяных почвах [Текст]// Лесной журнал. 2003. № 1. С. 111-119.

3.Полубояринов О.И. Плотность древесины [Текст]. М.: Лесная промышленность, 1976. 159 с.

3. Д.Фенгел, Г.Вегенер // Пер. с англ. Древесина (химия, ультраструктура, реакции) [Текст]. М: Лесная промышленность, 1988.  512с.

4. Шутов И.В., Маркова, И.А. и др. Плантационное лесоводство [Текст]. СПб.: Политех. ун., 2007. 366с.

5. Технология целлюлозно-бумажной промышленности. [Текст]/ Справочные материалы Том 1 (Часть 1). Сырье и производство полуфабрикатов. Изд СПБГЛТА, 2002. 420 с.